防排烟系统可靠性的探讨

摘要火灾时，“烟”将对人们的安全疏散带来致命的威胁，虽然规范对建筑的防烟和排烟的设置作了明确规定，但因设计思路的单一、施工方案的失误以及使用单位维护保养不尽心，导致火灾时系统不能发挥有效的作用。

关键词：恒定流连续方程伯诺利方程压力损失联动关系

中图分类号：TV133.1文献标识码： A 文章编号：

根据有关资料显示，火灾中有75-80%的人吸入大量有毒烟雾，窒息而死，或者被烟熏昏后被活活烧死。因此，如能充分发挥防排烟系统在火灾时的作用，将使人员伤亡减少75%左右，这可是一个触目的数字。

如何才能使该系统更有效地发挥作用呢？必须从设计、安装和使用三方面着手。

设计

在我们的检测中，常常发现部分正压送风口或部分排烟口处的风速为0，严重影响了送风及排烟系统的效果。产生这种现象的原因，除了部分安装原因外，设计上是否合理，也是一个值得探讨的问题。据了解，为数不少的设计人员只是简单的根据规范规定正压送风量适当考虑漏风系数确定的风机的风量而选定风机，而忽略了风机风压（全压）对系统的影响，这种设计思路有较大的不足之处。下面就以竖井送风为例阐述个人观点。

正压送风系统

由于在送风过程中，空气的压强变化较小（远小于一个大气压），因此其密度的变化可忽略不计，而且，其系统漏风量远远小于风机风量，所以输送介质可视为不可压缩的恒定流。设计时可利用伯诺利方程、连续方程来求解：

即Z1+P1/γ1+V12/2g=Z2+P2/γ2 +V22/2g+hω………①

Qi+1+F=Qi+qi………②

由于空气重量产生的位能很小，故可忽略不计，即

Z1= Z2=0

因此方程①演变为：

P1/γ1+V12/2g=P2/γ2 +V22/2g+hω ………③

利用离风机最远处的风口所需的风量和风压，逐步计算出风口的风量及风压，从而选定风机。

楼梯间常开风口的竖井送风

由于每一个风口都处于开启状态，故风机的风量每经过一个风口，风量就减少一部分，但同时它又遵循连续性原理，即每一个节点流量为0，因此这类问题可利用树状管路的计算方法，从管道最末端的支点起，逆流向上，逐步向干管起点计算，具体步骤如下：

根据所需的流量以及允许的流速，按公式W=Q/V允，计算出风口的截面积，选用合理的风口以及二支点间管井的面积。

根据选定的管径，逐步计算出整个管网压力损失，同时考虑消防对风压的要求，即楼梯间末端风口除克服自垂风口风叶自重外，仍保留50Pa的风压，计算出风机的全压。

根据连续性方程确定风机风量，从而选定标准风机。

对选定的风机进行校核计算，不得使任何一风口风速大于7m/s的要求。

从以上计算过程不难发现：①送风井管道截面积以及风口面积在同一系统中并非一成不变的，显然，有此设计人员并未按照流体动力学的能量方程和连续方程进行求解。②设计人员仅对送风井的外型尺寸进行了设计，而并未对竖井内壁的装饰作出明确的要求，这样可能使计算出来的压头损失与实际压头损失产生一定的偏差，导致正压送风系统不能发挥应有的作用。

二、安装

根据检测经验发现．安装应注意如下问题：

1．不论是传统的设计方法，还是新的设计思路，都寄托在恒定流基础上，因此，尽可能地减少漏风量。

2．尽可能降低风管内壁的粗糙度，以减少管路损失，保证最末端出口压力符合消防规范。

3．风机的风量是由厂家在测试台上试验数据，而现场情况与测试台有较大的区别，最大的一点就是前、后直管段问题。试验要求风机前后直管段为5一10倍的直径，因此安装时应注意。如环境或工程条件允尽可能保证定的直管段。否则，系统实际风量不可能达到风机的额定风量。

4．仔细阅读安装说时书，正确安装。在铁路医院就发生了不该了生的事。本工程选用了上海金山风机，这种风机入口安装有一个流线型导流筒，而安装单位把它安装在风机出口处，使系统风量大大减小。

5．保证新风机入口的可靠性，要杜绝从排烟风机排出的烟雾成为正压送风机的新风风源。严重危及人员疏散的安全。

三、使用

1．对用户而言，最棘手的就是风阀的质量问题。目前许多厂商偏面追求降低成本，提高利润，使得风阀的可靠性多年来没有明显的突破。该打开的打不开，该关的关不上，使系统失去其应有的作用。

2．联动关系，这是一个比较容易，但许多工程都未解决的问题。若要使系统可靠的运行，风机必须有两种联动信号。①烟感或火灾确认信号。②风阀开启信号，而许多工程仅由风阀开启作为风机的启动

信号。这是一个危险信号!一旦风阀未完全打开微动开关不闭合，风机就无法启动。此时的竖井不但不能送风，反而成为拔火的通道，成为火灾的帮凶。华联友谊、禄口机场都曾被此所困扰。为了使风机可靠地动作，设计者应在有关图纸上注明其联动关系。以便安装、调试单位可以“按图施工”。防止各施工单位“各显其能”，凭个人对规范的理解去编制联动关系。

参考文献：高层民用建筑设计防火规范《GB50045-95》条文说明

建筑设计防火规范《GB16-87》条文说明